溫度對4Cr13環模材質的影響

由上圖可以看出，環模毛坯鍛造時加熱溫度過高和時間過長，鍛坯呈黃白色，溫度超過1200℃，此時鍛坯易出現表層過燒，整體過熱，組織粗大品粒不均勻現象。加熱過程中因溫度不均勻使鍛件過熱或局部過燒造成品粒粗大、鍛坯的均質性差。鍛件尺寸越大，這種現象就越嚴重。在隨后的熱處理工藝中難以消除這種缺陷，也是造成環模開裂的常見原因。

冷加工工藝對環模模孔質量的影響

切削轉速直接影響環模的表面粗糙度，切削轉速越大，表面質量越好。采用槍鉆鉆環模孔時，環模孔徑和轉速對表面粗糙度的影響：

由圖可以看出，采用槍鉆加工環模模孔，模孔真徑為?5mm時，主軸轉速為3000r/min時，表面粗糙度為1.6μm；轉速為5000r/min時，表面粗糙度可達到0.8μm。

采用槍鉆加工環模模孔，模孔直徑為?1. 6mm時，轉速為9000r/min時，表面粗糙度為1.6 u m；轉速為13000r/min時，表面粗糙度可達到0.8 pm。

對于普通鉆床，一般轉速高達3000～5000r/min，加工出的表面質量較差，加工小孔徑環模時，由于粗糙度不合格，在環模的帶料試驗中無法出料。

熱處理加工工藝對環模質量的影響

淬火溫度對環模硬度和沖擊韌性的影響

(1) 4Cr13材料的奧氏體化溫度為1000℃左右，環模的末尾加熱溫度（氣淬溫度）應比此值高一點以形成奧氏體組織。如果環模的真空氣淬溫度較高，則熱處理后的硬度就會較高，但也極易形成淬火裂紋。而且在高溫的真空環境里，高鉻不銹鋼內的合金元素如Cr、Mn等的蒸發量會加大，從而可能降低了壞模的力學性能。因此環模的真空氣淬溫度不能太高。

淬火溫度對環模硬度的影響見下圖。

從圖可以看出4Cr13環模的淬火溫度從1020℃提高到1060℃，其硬度隨著加熱溫度的提高而上升。

淬火溫度從1030。C上升到1050，硬度可提高1～1.5HRC。

1、奧氏體化溫度對沖擊韌性的影響

淬火溫度從1040℃上升到1060℃淬火，硬度雖然較高，但沖擊韌性下降明顯，熱應力太大，極易產生淬火微裂紋。所以，采用1040℃淬火合適。

真空淬火對環模模孔粗糙度的影響

環模孔的粗糙度在真空氣淬后基本上不降低，槍鉆加工后料糙度為0.8μm，經檢驗，熱處理后的粗糙度仍然為0.8μm；槍鉆加工后后粗糙度為1. 6μm，經檢驗，熱處理后的粗糙度仍然為1.6μm。Ra值和熱處理前相比，基本不降低。

3.4.3回火溫度對環模硬度和沖擊韌性的影響

環模的使用性能是個綜合性的問題，如硬度太高，雖然耐磨性很好，但脆性很大，在使用中容易丌了。而硬度太低，由于容易使模孔形成擴孔及壞模與壓輥工作面產生磨損，影響使用壽命。4Cr13環模具有強度高和耐磨性高，但也有很大的裂紋敏感性，所以淬火后的回火相當重要。

2、回火溫度對環模硬度的影響

高溫回火，綜合力學性能提高，但硬度比回火前下降；中溫回火，硬度也較回火前稍有下降，但獲得高的屈強比、彈性極限、韌性；低溫回火，能保持淬火馬氏體的高硬度和高耐磨性，同時降低淬火應力和脆性。

4Cr13顆粒機環模的淬火后回火溫度對硬度的影響見下表。

從結果來看，180℃回火，環模硬度很高，脆性很大，極易使環模產生裂紋。300℃是回火曲線中的低谷，不宜采用。340℃回火，環模的硬度偏低，會影響其壽命。合適的回火溫度應控制在200℃左右，環模的使用硬度在52～55HRC,左右，這樣，既可以保證環模不丌裂，又可保證模孔和工作面的磨損很小，使環模的使用壽命大幅提高。

3、回火溫度對環模硬度的影響

4Cr13的一類回火脆性區的溫度范圍為300℃～370℃，第二類回火脆性區的溫度范圍為450℃～600℃。為保證環模在回火后仍能保持較高的硬度，同時又要避開回火發生脆性的溫度區，環模采用200℃低溫回火較合適。